摘要：为充分发挥五轴机床的运动性能,提升机床的加工效率,提出一种复杂约束下的自适应速度规划方法。以弓高误差、刀具的进给运动和驱动轴的运动性能为约束,建立基于时间最优的五轴机床速度规划模型;在位移-速度坐标系中,采用二阶B样条对速度曲线进行描述,有效降低了优化变量的维度,提高了速度曲线的求解效率;采用具有连续一阶导数的罚函数对模型去约束化,并以BFGS算法为基础设计了具有鲁棒性的速度曲线求解策略。仿真表明,所提出的算法可适用于形状复杂的加工路径,算法计算高效,规划得到的速度曲线能满足各项约束并提高加工效率。采用S形试件进行实际加工测试,进一步验证了算法的有效性。

摘要：自由曲面的数控加工程序通常由大量微小线段组成。在数控加工中,需要在提高进给速度的同时避免加工过程中的振动,因而必须对进给速度曲线进行约束和优化。本文提出了一种适用于自由曲面数控加工的自适应进给速度规划算法。通过对小线段加工路径几何关系的分析,估计出加工路径的曲率。在速度规划中,根据加速度约束对进给速度进行自适应调整,同时对尖角处的进给速度进行限制。为了获得平滑的进给速度曲线,采用限制加加速度的前瞻速度规划算法。开发了目标速度滤波器技术以减少速度波动及实时规划的负荷。实验测试表明,该算法可以实现自由曲面加工的实时自适应进给速度规划,实现高速平稳加工。

摘要：针对智能汽车变道超车规划中轨迹模式和速度策略单一的问题,提出一种安全高效、多模式轨迹和车速自适应的变道超车规划方案。通过建立可调参数的三段式变道超车模型,利用五次多项式设计变道轨迹拟合算法,以安全性为要求设计侧翻约束和碰撞约束边缘条件。基于多目标优化函数进行多模式轨迹优化,得到不同模式变道轨迹的解集空间,并基于超车阶段的时间进行速度自适应规划。通过MATLAB/Simulink构建仿真测试试验,结果表明该方案在全速域,满足安全条件约束下,能输出3种模式(效率模式、舒适模式和综合模式)的变道超车轨迹,输出的轨迹特性稳定,在两车相对速度较小时自适应速度规划能够有效提升超车效率。